Kết quả nghiên cứu khả năng tái sinh của một số giống đậu tương Việt Nam phục vụ cho chỉnh sửa gen bằng công nghệ CRISPR/Cas9

Bài viết Kết quả nghiên cứu khả năng tái sinh của một số giống đậu tương Việt Nam phục vụ cho chỉnh sửa gen bằng công nghệ CRISPR/Cas9 đánh giá khả năng tái sinh của 3 giống đậu tương thương mại DT2010, ĐT37 và ĐT51 có thời gian sinh trưởng ngắn nhưng khả năng chống chịu bất lợi môi trường kém nhằm phục vụ cho chỉnh sửa gen có định hướng các giống đậu tương này bằng CRISPR/Cas9 thông qua Agrobacterium tumefaciens.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kết quả nghiên cứu khả năng tái sinh của một số giống đậu tương Việt Nam phục vụ cho chỉnh sửa gen bằng công nghệ CRISPR/Cas9 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÁI SINH CỦA MỘT SỐ GIỐNG ĐẬU TƯƠNG VIỆT NAM PHỤC VỤ CHO CHỈNH SỬA GEN BẰNG CÔNG NGHỆ CRISPR/Cas9 Nguyễn Hữu Kiên1, *, Hoàng Thảo Nguyên1, 2, Nguyễn Thị Hòa1, Tống Thị Hường1, Đinh Thị Thu Ngần1, Nguyễn Minh Hiếu1, 2, Lê Thị Ngọc Quỳnh3, Nguyễn Hải Anh1, Nguyễn Thành Đức1, Nguyễn Văn Đồng1, Phạm Xuân Hội1, * TÓM TẮT Công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9 (clustered regularly interspaced short palindromic repeat (CRISPR) -associated protein 9 (Cas9)) đang cho thấy đây là một công cụ tiềm năng, đầy hứa hẹn trong cải tạo các tính trạng mong muốn của cây trồng. Một số nghiên cứu đã áp dụng kỹ thuật CRISPR/Cas9 để chỉnh sửa gen trên các giống đậu tương mô hình, để áp dụng kỹ thuật chỉnh sửa gen trên các giống đậu tương thương mại thì việc xây dựng quy trình tái sinh là vô cùng quan trọng, nhiệm vụ của nghiên cứu này là đánh giá khả năng tái sinh của các giống đậu tương DT2010, ĐT37 và ĐT51 trong điều kiện in vitro. Kết quả cho thấy, sự cảm ứng tạo đa chồi của giống đậu tương ĐT51, ĐT37 và DT2010 tối ưu nhất khi được cấy trong trường có bổ sung lần lượt là 2, 2,5 và 2,5 mg/L Benzylaminopurine sau 14 ngày nuôi cấy. Trong khi đó, khả năng kéo dài chồi của giống ĐT51, ĐT37 và DT2010 thể hiện tốt nhất khi được nuôi cấy trong môi trường có bổ sung lượng nước dừa tương ứng 50, 100 và 200 ml/L sau 21 ngày, thời gian ra rễ thích hợp nhất đối với 3 giống đậu tương này là 14 ngày trên môi trường ra rễ. Như vậy, quy trình tái sinh cho 3 giống đậu tương ĐT37, ĐT51 và DT2010 sẽ là tiền đề cơ sở để áp dụng kỹ thuật chỉnh sửa gen trực tiếp trên các giống đậu tương thương mại này. Từ khóa: Benzylaminopurine, chuyển gen, đậu tương, in vitro, nước dừa. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ3 Để cải tiến các đặc tính nông sinh học liên quan Đậu tương (Glycine max L.) là cây công nghiệp đến năng suất, chất lượng và khả năng chống lại cácngắn ngày có hiệu quả kinh tế và giá trị dinh dưỡng bất lợi sinh học và phi sinh học của cây trồng, một sốcao. Hạt đậu tương cung cấp lượng protein và dầu dồi phương pháp đã được sử dụng như cách tiếp cậndào để sản xuất lương thực và làm thức ăn chăn nuôi bằng chọn tạo truyền thống và các phương pháp[1]. Mặc dù cây đậu tương có nhiều giá trị và được chuyển gen thông thường [2]. Tuy nhiên, phươngtrồng nhiều nơi nhưng năng suất còn thấp do phụ pháp này lại tốn thời gian, kinh phí hay mang các genthuộc vào các yếu tố môi trường canh tác. Các bất lợi ngoại lai.phi sinh học như hạn, mặn,… là nguyên nhân chính Công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9làm giảm năng suất và chất lượng của đậu tương. Do (clustered regularly interspaced short palindromicđó, việc nghiên cứu cải tiến các đặc tính nông sinh repeat (CRISPR)-associated protein 9 (Cas9)) đã mởhọc của cây đậu tương là rất cần thiết để phát triển ra một kỷ nguyên mới cho chọn và tạo giống câygiống có năng suất, chất lượng tốt và có khả năng trồng. CRISPR/Cas9 được biết tới như là công nghệthích nghi với các điều kiện bất lợi từ môi trường. mạnh mẽ và hiệu quả có thể chỉnh sửa có định hướng một hoặc nhiều gen đích của một nhóm cần thiết mà không làm ảnh hưởng tới các gen khác. Cho1 Phòng Thí nghiệm trọng điểm Công nghệ tế bào thực vật, đến nay, công nghệ chỉnh sửa gen bằngViện Di truyền Nông nghiệp CRISPR/Cas9 đã được nghiên cứu ứng dụng rộng rãi2 Khoa Công nghệ sinh học, Học viện Nông nghiệp ViệtNam và thành công trên nhiều đối tượng cây trồng chính3 Khoa Hóa và Môi trường, Trường Đại học Thủy lợi như lúa gạo, lúa mỳ, ngô... Các nghiên cứu gần đây* Email: kienbio280888@gmail.com; của Nguyễn Hữu Kiên và cs (2020; 2022) [3, 4] đãxuanhoi.pham@gmail.com20 N«ng nghiÖp vµ ph¸t triÓn n«ng th«n - KỲ 2 - TH¸NG 12/2022 KHOA HỌC CÔNG NGHỆthiết kế và biến nạp thành công cấu trúc mầm thành 2 phần bằng nhau, loại bỏ chồi, tạo 7-8CRISPR/Cas9 mang các sgRNA cho chỉnh sửa gen vết thương theo phương pháp đã mô tả ở n ...